KR100922536B1 - Method for stabilizing unstable state of anaerobic digestion biogas system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산발효조와 메탄생성조를 포함하는 혐기소화 바이오 가스 시스템의 초기운전시 또는 이상 운전에 의해 정지되었다가 재가동할 때 혐기성 미생물이 빠르게 성장할 수 있는 환경을 만들어주어 정상운전으로 빠르게 안정화시킬 수 있는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법에 관한 것이다.The present invention provides an environment in which anaerobic microorganisms can grow rapidly when the anaerobic digestion biogas system including an acid fermentation tank and a methane production tank is stopped or restarted by an abnormal operation, and thus can be stabilized quickly in a normal operation. The present invention relates to a method for stabilizing operation of an anaerobic digestion biogas system.

본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법은 ① 이산화탄소 가스를 산발효조(11)로 공급하여 산발효조(11)와 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)를 포함하는 혐기소화 바이오가스 시스템을 이산화탄소 가스로 퍼지하는 단계(S110)와, ② 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)의 퍼지 밸브(V3, V7, V21)를 닫고, 이산화탄소 가스의 공급을 중단함으로써, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)의 가스 누설 여부를 점검하는 단계(S120)와, ③ 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 설치된 밸브들 중 어느 한 밸브(V16)를 열어, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)에 봉입된 이산화탄소 가스를 배출하는 단계(S130)와, ④ 개방된 상기 밸브(V16)를 닫은 상태에서 메탄가스를 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 봉입하는 단계(S140)와, ⑤ 산발효조(11)와 메탄생성조(12)에 식종 슬러지를 주입하는 단계(S150)와, ⑥ 메탄생성조(12)의 가스조성을 확인하는 단계(S160)와, ⑦ 유입저류조(16)로 부터 고농도의 유기성 폐기물을 산발효조(16)로 공급하여 정상상태로 운전하는 단계(S170)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention ① anaerobic digestion comprising the acid fermentation tank 11, methane production tank 12 and the biogas tank 13 by supplying carbon dioxide gas to the acid fermentation tank (11) Purging the biogas system with carbon dioxide gas (S110), ② closing the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12, and the purge valves V3, V7, and V21 of the biogas tank 13, and discharging the carbon dioxide gas. By stopping the supply of, the step of checking the gas leakage of the acid fermentation tank (11), methane production tank 12 and the biogas tank 13 (S120), ③ acid fermentation tank (11), methane production tank (12) ) And discharging the carbon dioxide gas encapsulated in the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12 and the biogas tank 13 by opening one of the valves V16 installed in the biogas tank 13. (S130), ④ acid fermentation tank (11), methane in the state in which the valve (V16) opened closed Step (S140) of encapsulating in the production tank 12 and the biogas tank 13, ⑤ injecting the planting sludge into the acid fermentation tank 11 and methane production tank (12) (S150), ⑥ methane production tank Checking the gas composition of (12) (S160), and ⑦ supplying a high concentration of organic waste from the inlet storage tank 16 to the acid fermentation tank (16) to operate in a normal state (S170) do.

Description

혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법{METHOD FOR STABILIZING UNSTABLE STATE OF ANAEROBIC DIGESTION BIOGAS SYSTEM}Operation stabilization method of anaerobic digestion biogas system {METHOD FOR STABILIZING UNSTABLE STATE OF ANAEROBIC DIGESTION BIOGAS SYSTEM}

본 발명은 산발효조와 메탄생성조를 포함하는 혐기소화 바이오 가스 시스템의 초기운전시 또는 이상 운전에 의해 정지되었다가 재가동할 때 혐기성 미생물이 빠르게 성장할 수 있는 환경을 만들어주어 정상운전으로 빠르게 안정화시킬 수 있는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이산화탄소 가스를 산발효조 및 메탄생성조를 이산화탄소 가스로 퍼지하고, 산발효조와 메탄생성조의 누설여부를 확인한 후 메탄가스를 주입하고 산발효조와 메탄생성조에 식종 슬러지를 식종하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법에 관한 것이다.The present invention provides an environment in which anaerobic microorganisms can grow rapidly when the anaerobic digestion biogas system including an acid fermentation tank and a methane production tank is stopped or restarted by an abnormal operation, and thus can be stabilized quickly in a normal operation. It relates to a method of stabilizing the operation of an anaerobic digestion biogas system, and more specifically, purges carbon dioxide gas with an acid fermentation tank and a methane production tank with carbon dioxide gas, checks whether the acid fermentation tank and a methane production tank are leaked, and then injects methane gas. The present invention relates to a method for stabilizing the operation of an anaerobic digestion biogas system for planting seedling sludge in acid fermentation tanks and methane production tanks.

대한민국 특허 제0411414호(2003년 12월 3일 출원)에 "유기성 폐기물의 혐기성 소화방법"이 소개되어 있다.Republic of Korea Patent No. 0411414 (filed December 3, 2003) is introduced "anaerobic digestion method of organic waste".

상기 유기성 폐기물의 혐기성 소화방법은 저장조에 저류된 유기성 폐기물을 파쇄장치를 이용하여 파쇄하고, 파쇄된 유기성 폐기물을 마이크로파 처리조에서 마이크로파를 이용하여 가수분해 및 살균처리를 한 다음, 산발효조를 통과시켜 생성된 유기산의 암모늄 이온 농도를 암모늄 이온 측정 및 모니터링 장치를 이용하여 측정하고 혼합조에서 공정수을 이용하여 암모늄 이온 농도를 조절하고, 혐기성소화조에서 혐기성 소화시켜 응집 탈수 처리하는 것을 특징으로 한다.The anaerobic digestion method of the organic waste is to crush the organic waste stored in the storage tank using a crusher, hydrolyzed and sterilized the crushed organic waste using a microwave in a microwave treatment tank, and then passed through an acid fermentation tank The ammonium ion concentration of the produced organic acid is measured using an ammonium ion measurement and monitoring device, and the ammonium ion concentration is adjusted using process water in a mixing tank, and anaerobic digestion in an anaerobic digestion tank is characterized in that coagulation dehydration treatment.

그러나, 상기 유기성 폐기물의 혐기성 소화 방법에는 혐기성 미생물이 안정화되는 혐기성 소화조의 초기운전 안정화 방법 및 이상운전에 의해 정지되었다가 재가동할 때 빨리 안정화시키는 방법이 언급되어 있지 않았다.However, the anaerobic digestion method of the organic waste does not mention the initial operation stabilization method of the anaerobic digester stabilizing anaerobic microorganisms and the method of stabilizing quickly when stopped and restarted by abnormal operation.

현재 혐기성 소화조를 시운전할 때 운전이 잘되고 있는 다른 혐기성 소화조에서 슬러지를 가져와 30% 정도를 채운후 운전을 시작한다. 그러나, 초기운전시 혐기조건이 아닌 산소가 있는 조건에서 운전되기 때문에 식종된 혐기성 미생물이 사멸되거나 성장하지 못하여 3~6개월 정도의 시운전 기간이 요구되는 문제점이 있다. When commissioning the anaerobic digester, the sludge is taken from another anaerobic digester that is working well and filled up to 30%. However, there is a problem in that a trial period of about 3 to 6 months is required because the planted anaerobic microorganisms are not killed or grown because they are operated under oxygen, not anaerobic conditions, during initial operation.

따라서, 본 발명의 목적은 이산화탄소 가스를 산발효조 및 메탄생성조를 이산화탄소 가스로 퍼지하고, 산발효조와 메탄생성조의 누설여부를 확인한 후 메탄가스를 주입하고 산발효조와 메탄생성조에 식종 슬러지를 식종하므로서, 초기 안정화 기간을 1개월 이내로 단축할 수 있고, 연소성이 높은 바이오 가스가 외부 공기와 혼합되지 않아 폭발성 혼합가스의 형성을 배제시키므로서, 연소폭발위험이 없으며, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크의 누설여부를 조기 점검할 수 있고, 이산화탄소 가스를 퍼지할 때 설비시공과정에서 발생한 쇳가루, 용접찌꺼기 등의 불순물을 불어내어 세척 효과가 있는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to purify the acid fermentation tank and methane production tank with carbon dioxide gas, and after confirming whether the acid fermentation tank and the methane production tank leakage, injecting methane gas and planting the seeding sludge in the acid fermentation tank and methane production tank. In addition, the initial stabilization period can be shortened to less than one month, and since the highly combustible biogas is not mixed with the outside air, eliminating the formation of explosive mixed gas, there is no risk of combustion explosion, acid fermentation tank, methane production tank and biogas. It provides a method for stabilizing the operation of an anaerobic digestion biogas system that can check the tank for leaks early and blow off impurities such as powder and weld dregs generated during the construction process when purging carbon dioxide gas.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법은 ① 이산화탄소 가스를 산발효조로 공급하여 산발효조와 메탄생성조 및 바이오가스 탱크를 포함하는 혐기소화 바이오가스 시스템을 이산화탄소 가스로 퍼지하는 단계와, Operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention for achieving the above object is ① anaerobic digestion biogas system comprising an acid fermentation tank, methane production tank and biogas tank by supplying carbon dioxide gas to the acid fermentation tank Purging with carbon dioxide gas,

② 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스탱크의 퍼지 밸브를 닫고, 이산화탄소 가스의 공급을 중단함으로써, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크의 가스 누설 여부를 점검하는 단계와,② checking the gas leakage of the acid fermentation tank, methane production tank and biogas tank by closing the purge valves of the acid fermentation tank, methane production tank and biogas tank and stopping the supply of carbon dioxide gas;

③ 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스탱크에 설치된 밸브들 중 어느 한 밸브를 열어, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크에 봉입된 이산화탄소 가스를 배출하는 단계와,(3) opening one of the valves installed in the acid fermentation tank, the methane production tank and the biogas tank to discharge carbon dioxide gas encapsulated in the acid fermentation tank, the methane production tank and the biogas tank;

④ 개방된 상기 밸브를 닫은 상태에서 메탄가스를 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스탱크에 봉입하는 단계와, ④ encapsulating methane gas in an acid fermentation tank, a methane production tank and a biogas tank with the open valve closed;

⑤ 산발효조와 메탄생성조에 식종 슬러지를 주입하는 단계와,⑤ injecting seedling sludge into acid fermentation tank and methane production tank,

⑥ 메탄생성조의 가스조성을 확인하는 단계와, ⑥ confirming the gas composition of the methane production tank,

⑦ 유입저류조로 부터 고농도의 유기성 폐기물을 산발효조로 공급하여 정상상태로 운전하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.⑦ It is characterized by consisting of a step of operating in a steady state by supplying a high concentration of organic waste from the inlet storage tank to the acid fermentation tank.

상기와 같은 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법에 있어서, ① 이산화탄소 가스를 퍼지하는 단계에서, 유입저류조와 산발효조를 연결하는 라인에 이산화탄소통을 연결함으로서, 이산화탄소 가스가 산발효조로 공급되고, 산발효조의 퍼지밸브, 메탄생성조의 퍼지밸브 및 바이오가스 탱크의 퍼지밸브를 열어 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크를 계기압력 0.01kg/cm2 내지 10kg/cm2로 2분 내지 60분간 퍼지(purge)하는 것을 특징으로 한다.In the method of stabilizing operation of the anaerobic digestion biogas system as described above, in the step of purging the carbon dioxide gas, by connecting a carbon dioxide tank to a line connecting the inflow storage tank and the acid fermentation tank, the carbon dioxide gas is supplied to the acid fermentation tank, Open the fermentation tank purge valve, the methane production tank purge valve and the biogas tank purge valve to purge the acid fermentation tank, the methane production tank and the biogas tank for 2 minutes to 60 minutes with a gauge pressure of 0.01kg / cm 2 to 10kg / cm 2 ( purge).

② 가스 누설 여부를 점검하는 단계에서, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크의 내부압력이 낮아지면 이산화탄소 가스의 누설이 있는 것임으로 가스 누설 점검작업을 수회 반복 실시하여 가스 누설이 없도록 조치하는 것을 특징으로 한다.② In the step of checking for gas leakage, if the internal pressure of the acid fermentation tank, the methane production tank and the biogas tank is lowered, there is a leakage of carbon dioxide gas. It features.

④ 메탄가스 주입 단계에서, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스탱크에 봉입된 메탄가스의 압력은 20mmH2O ~ 1000mmH2O가 되는 것을 특징으로 한다.④ In the methane gas injection step, the pressure of the methane gas enclosed in the acid fermentation tank, methane production tank and biogas tank is characterized in that 20mmH 2 O ~ 1000mmH 2 O.

⑤ 식종 슬러지 주입 단계에서, 식종 슬러지가 각각 산발효조와 메탄생성조 용량의 10% 내지 50%를 채워지는 것을 특징으로 한다.⑤ planting sludge injection step, the planting sludge is characterized in that 10% to 50% of the capacity of the acid fermentation tank and methane production tank, respectively.

⑥ 메탄생성조의 가스조성을 확인하는 단계에서, 메탄생성조의 가스조성은 산소가 10% 이하이고, 이산화탄소 가스 20% ~ 80% 그리고 메탄가스 20% ~ 80%가 유지되어야 하며, 나머지 잔부 가스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.⑥ At the step of confirming the gas composition of the methane production tank, the gas composition of the methane production tank should be maintained at less than 10% of oxygen, 20% to 80% of carbon dioxide gas and 20% to 80% of methane gas, and the remaining residue gas. It features.

이것에 의해, 본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법은 초기 안정화 기간을 기존의 3~6개월에서 1개월 이내로 단축할 수 있고, 연소성이 높은 바이오 가스가 외부 공기와 혼합되지 않아 폭발성 혼합가스의 형성을 배제시키므로서, 연소폭발위험이 없으며, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크의 누설여부를 조기 점검할 수 있고, 이산화탄소 가스를 퍼지할 때 설비시공과정에서 발생한 쇳가루, 용접찌꺼기 등의 불순물을 불어내어 세척 효과가 있으며, 이상운전으로 정지하였다가 재가동할 때에도 본 발명의 방법을 이용함으로써 빠르게 안정화시킬 수 있다.As a result, the operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention can shorten the initial stabilization period from three to six months to one month, and the highly combustible biogas is not mixed with the outside air and is explosive. By eliminating the formation of mixed gas, there is no risk of combustion explosion, and it is possible to check the leakage of acid fermentation tank, methane production tank and biogas tank early, and when the carbon dioxide gas is purged, powder and welding residue generated during installation It has a washing effect by blowing impurities such as, and can be stabilized quickly by using the method of the present invention even when stopped by abnormal operation and restarted.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 일반적으로, 혐기소화 바이오가스 시스템은 산발효조(11)와 메탄생성조(12)와 바이오가스탱크(13)를 포함한다.Referring to FIG. 1, generally, an anaerobic digestion biogas system includes an acid fermentation tank 11, a methane production tank 12, and a biogas tank 13.

상기 산발효조(11)는 가수분해와 산발효를 하는 곳으로, 유입저류조(13)의 유기성 폐기물이 펌프(P)에 의해 공급된다. The acid fermentation tank 11 is a place for hydrolysis and acid fermentation, and the organic waste of the inflow storage tank 13 is supplied by the pump P.

상기 메탄생성조(12)는 유기물질을 메탄가스와 이산화탄소로 분해하는 곳으로 메탄생성조(12)에는 메탄균이 배양된다. The methane production tank 12 is a place where the organic material is decomposed into methane gas and carbon dioxide and methane bacteria are cultured in the methane production tank 12.

상기 바이오가스탱크(13)는 메탄생성조(12)에서 생성되어 가스배출관(L1)을 통해 배출되는 가스를 저장하며, 바이오가스는 가스배출관(L1)에 장착된 워터 트랩(14)과 탈황기(15)에 의해 악취 및 불순물이 제거된 상태로 바이오가스탱크(13)에 저장된다.The biogas tank 13 stores the gas generated in the methane production tank 12 and discharged through the gas discharge pipe L1, and the biogas is a water trap 14 and a desulfurizer mounted on the gas discharge pipe L1. In the biogas tank 13, the odor and impurities are removed by (15).

상기와 같이 구성된 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전과정은 다음과 같다. The operation process of the anaerobic digestion biogas system configured as described above is as follows.

유입저류조(13)의 유기성 폐기물이 펌프(P)에 의해 산발효조(11)로 공급되면, 유기성 폐기물이 산발효조(11)에서 가수분해와 산발효를 하면서 소정의 기간동안 채류한 후 메탄생성조(12)로 이송된다. 메탄생성조(12)로 이송된 유기성 폐기물은 메탄균을 배양해 놓은 메탄생성조(12)에서 소정 기간 채류하면서 메탄가스와 이산화 탄소로 분해되어 가스배출관(L1)을 통해 바이오가스탱크(13)로 공급된다. 이때, 대부분의 유기성 폐기물은 바이오가스로 전환되고, 미분해된 최종 잔재물은 잔재물 배출관(L2)을 통해 액비저장조(17) 또는 2차 처리장치(18)로 공급된다.When the organic waste of the inflow storage tank 13 is supplied to the acid fermentation tank 11 by the pump P, the organic waste is collected for a predetermined period while hydrolyzing and acid fermenting in the acid fermentation tank 11 and then methane production tank. Are transferred to 12. The organic wastes transferred to the methane production tank 12 are decomposed into methane gas and carbon dioxide while being collected in a methane production tank 12 in which methane bacteria are cultured, and the biogas tank 13 through the gas discharge pipe L1. Is supplied. At this time, most of the organic waste is converted to biogas, and the undecomposed final residue is supplied to the liquid rain storage tank 17 or the secondary treatment device 18 through the residue discharge pipe L2.

도면부호 16은 고농도의 유기성 폐기물이 유입되어 저장되는 유입저류조이다. Reference numeral 16 is an inflow storage tank in which a high concentration of organic waste is introduced and stored.

상기와 같은 혐기소화 바이오가스 시스템에 있어서, 본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법을 설명하기로 한다. In the anaerobic digestion biogas system as described above, the operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention will be described.

도 2 및 도 3을 참조하면, ① 이산화탄소 가스를 산발효조(11)로 공급하여 산발효조(11)와 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)를 포함하는 혐기소화 바이오가스 시스템을 이산화탄소 가스로 퍼지(purge)한다(S110). 이때, 유입저류조(16)와 산발효조(11)를 연결하는 라인(L3)에 이산화탄소가스통(20)을 연결함으로서, 이산화탄소 가스가 산발효조(11)로 공급되고, 산발효조(11)의 퍼지밸브(V3), 메탄생성조(12)의 퍼지밸브(V8) 및 바이오가스 탱크(13)의 퍼지밸브(V21)를 열어 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)를 계기압력으로 0.01kg/cm2 내지 10kg/cm2로 2분 내지 60분간 퍼지(purge)한다. 여기서, 산발효조(11)와 메탄생성조(12)를 연결하는 연결관(L4)에 설치되는 밸브(V4)와 산발효조(11) 및 메탄생성조(12)와 바이오가스 탱크(13)를 연결하는 가스배출관(L1)에 설치되는 밸브(V5, V6)를 개방하여 이산화탄소 가스가 산발효조(11)에서 메탄생성조(12)와 바이오가스 탱크(13)로 공급되도록 하는 것은 당연하다.2 and 3, ① the anaerobic digestion biogas system including the acid fermentation tank 11, methane production tank 12 and the biogas tank 13 by supplying carbon dioxide gas to the acid fermentation tank (11) Purge with gas (S110). At this time, by connecting the carbon dioxide gas cylinder 20 to the line (L3) connecting the inlet storage tank 16 and the acid fermentation tank 11, the carbon dioxide gas is supplied to the acid fermentation tank 11, the purge valve of the acid fermentation tank (11) (V3), purge valve (V8) of methane production tank (12) and purge valve (V21) of biogas tank (13) to open acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and biogas tank (13). Purge at 0.01kg / cm 2 to 10kg / cm 2 for 2 to 60 minutes at the gauge pressure. Here, the valve V4 and the acid fermentation tank 11 and the methane production tank 12 and the biogas tank 13 installed in the connecting pipe L4 connecting the acid fermentation tank 11 and the methane production tank 12 are Naturally, the valves V5 and V6 provided in the gas discharge pipe L1 to be connected are opened so that the carbon dioxide gas is supplied from the acid fermentation tank 11 to the methane production tank 12 and the biogas tank 13.

② 상기 퍼지 작업이 완료되면, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)의 퍼지 밸브(V3, V7, V21)를 닫고, 이산화탄소 가스의 공급을 중단함으로써, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)의 가스 누설 여부를 점검한다(S120). 이때, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)의 내부압력이 낮아지면 이산화탄소 가스의 누설이 있는 것임으로 가스 누설 점검작업을 수회 반복 실시하여 가스 누설이 없도록 조치한다(S125).② When the purge operation is completed, by closing the purge valve (V3, V7, V21) of the acid fermentation tank 11, methane production tank 12 and the biogas tank 13, the acid fermentation tank by stopping supply of carbon dioxide gas (11), it is checked whether or not the gas leakage of the methane production tank 12 and the biogas tank 13 (S120). At this time, when the internal pressure of the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12 and the biogas tank 13 is lowered, there is a leakage of carbon dioxide gas, so that the gas leakage check operation is repeated several times to prevent the gas leakage. (S125).

③ 가스누설 여부를 점검한 후, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 설치된 밸브들 중 어느 한 밸브(V16)를 열어, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)에 봉입된 이산화탄소 가스를 배출한다(S130).③ After checking whether the gas leaks, open one of the valves (V16) of the valves installed in the acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and the biogas tank (13), acid fermentation tank (11), methane production The carbon dioxide gas encapsulated in the tank 12 and the biogas tank 13 is discharged (S130).

④ 이후, 개방된 상기 밸브(V16)를 닫은 상태에서 메탄가스를 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 봉입한다(S140). 이때, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 봉입된 메탄가스의 압력은 20mmH2O ~ 1000mmH2O가 된다.(4) Then, the methane gas is sealed in the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12 and the biogas tank 13 in the state where the valve V16 is opened (S140). At this time, the pressure of the methane gas enclosed in the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12 and the biogas tank 13 is 20mmH 2 O ~ 1000mmH 2 O.

⑤ 이후, 산발효조(11)와 메탄생성조(12)에 식종 슬러지를 주입한다(S150). 이때, 산발효조(11) 및 메탄생성조(12)의 메탄가스가 대기중으로 누출되지 않도록 주의하여야 하며, 식종 슬러지를 각각 산발효조(11)와 메탄생성조(12) 용량의 10% 내지 50%를 채운다.⑤ After that, the seeding sludge is injected into the acid fermentation tank (11) and methane production tank (12) (S150). At this time, be careful not to leak the methane gas of the acid fermentation tank (11) and the methane production tank 12 into the atmosphere, and 10% to 50% of the capacity of the acid fermentation tank (11) and methane production tank (12), respectively. Fill it up.

⑥ 이후, 메탄생성조(12)의 가스조성을 확인한다(S160). 이때, 메탄생성조(12)의 정상상태 가스조성은 산소가 10% 이하이고, 이산화탄소 가스 20% ~ 80% 그리고 메탄가스 20% ~ 80%가 유지되어야 하며, 나머지 잔부 가스로 이루어진다. ⑥ After that, check the gas composition of the methane production tank (12) (S160). At this time, the steady-state gas composition of the methane production tank 12 is 10% or less oxygen, carbon dioxide gas 20% to 80% and methane gas 20% to 80% should be maintained, the remaining gas is made up.

⑦ 위 S160 단계가 완료되면, 유입저류조(16)로 부터 고농도의 유기성 폐기물을 산발효조(16)로 공급하여 정상상태로 운전한다(S170).⑦ When the above step S160 is completed, the organic waste of high concentration from the inlet storage tank 16 is supplied to the acid fermentation tank 16 to operate in a normal state (S170).

또한, 본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법은 ④ 메탄가스를 봉입하는 단계(S140)와 ⑤ 식종 슬러지를 주입하는 단계(S150) 사이에 혐기소화 바이오가스 시스템의 가스조성을 확인하는 공정을 추가할 수 있다.In addition, the operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention is a process of confirming the gas composition of the anaerobic digestion biogas system between step ④ of filling methane gas (S140) and ⑤ injecting planting sludge (S150). You can add

상기와 같은 본 발명에 따른 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법은 초기 안정화 기간을 기존의 3~6개월에서 1개월 이내로 단축할 수 있고, 연소성이 높은 바이오 가스가 외부 공기와 혼합되지 않아 폭발성 혼합가스의 형성을 배제시키므로서, 연소폭발위험이 없으며, 산발효조, 메탄생성조 및 바이오가스 탱크의 누설여부를 조기 점검할 수 있고, 이산화탄소 가스를 퍼지할 때 설비시공과정에서 발생한 쇳가루, 용접찌꺼기 등의 불순물을 불어내어 세척 효과를 얻을 수 있으며, 이상운전으로 정지하였다가 재가동할 때에도 본 발명의 방법을 이용함으로써 빠르게 안정화시킬 수 있다.Operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system according to the present invention as described above can shorten the initial stabilization period from the existing 3 to 6 months to less than 1 month, high combustible biogas is not mixed with the outside air explosive mixing By eliminating the formation of gas, there is no risk of combustion explosion, and it is possible to check the leakage of acid fermentation tank, methane production tank, and biogas tank early, and when the carbon dioxide gas is purged, powder, welding dregs, etc. generated during the installation process The cleaning effect can be obtained by blowing out impurities, and it can be stabilized quickly by using the method of the present invention even when stopped by the abnormal operation and restarted.

도 1은 종래의 메탄화 처리장치를 도시한 블록도1 is a block diagram showing a conventional methanation treatment apparatus

도 2는 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 초기 안정화 방법을 도시한 플로우 챠트Figure 2 is a flow chart illustrating a method of initial stabilization of anaerobic digester according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 메탄화 처리장치를 도시한 블록도Figure 3 is a block diagram showing a methanation treatment apparatus according to the present invention

Claims (6)

① 이산화탄소 가스를 산발효조(11)로 공급하여 산발효조(11)와 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)를 포함하는 혐기소화 바이오가스 시스템을 이산화탄소 가스로 퍼지하는 단계(S110)와, ① supplying carbon dioxide gas to the acid fermentation tank (11) and purging the anaerobic digestion biogas system including the acid fermentation tank (11), the methane production tank (12) and the biogas tank (13) with carbon dioxide gas (S110); , ② 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)의 퍼지 밸브(V3, V7, V21)를 닫고, 이산화탄소 가스의 공급을 중단함으로써, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)의 가스 누설 여부를 점검하는 단계(S120)와,② The acid fermentation tank 11 and the methane production tank by closing the purge valves V3, V7 and V21 of the acid fermentation tank 11, the methane production tank 12 and the biogas tank 13, and stopping the supply of carbon dioxide gas. (12) and checking the gas leakage of the biogas tank 13 (S120), ③ 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 설치된 밸브들 중 어느 한 밸브(V16)를 열어, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)에 봉입된 이산화탄소 가스를 배출하는 단계(S130)와,③ Open any one valve (V16) of the valves installed in the acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and biogas tank (13), acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and biogas tank Discharging the carbon dioxide gas encapsulated in (13) (S130), ④ 개방된 상기 밸브(V16)를 닫은 상태에서 메탄가스를 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스탱크(13)에 봉입하는 단계(S140)와, (4) encapsulating methane gas in an acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and biogas tank (13) with the valve (V16) opened and closed (S140); ⑤ 산발효조(11)와 메탄생성조(12)에 식종 슬러지를 주입하는 단계(S150)와,⑤ injecting planting sludge into the acid fermentation tank (11) and methane production tank (12) (S150), ⑥ 메탄생성조(12)의 가스조성을 확인하는 단계(S160)와, ⑥ checking the gas composition of the methane production tank 12 (S160), ⑦ 유입저류조(16)로 부터 고농도의 유기성 폐기물을 산발효조(16)로 공급하여 정상상태로 운전하는 단계(S170)로 구성되는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법.⑦ supplying a high concentration of organic waste from the inlet storage tank 16 to the acid fermentation tank 16 to operate in a steady state (S170) operating stabilization method of the anaerobic digestion biogas system, characterized in that it consists of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ① 이산화탄소 가스를 퍼지하는 단계(S110)에서, 유입저류조(16)와 산발효조(11)를 연결하는 라인(L3)에 이산화탄소가스통(20)을 연결함으로서, 이산화탄소 가스가 산발효조(11)로 공급되고, 산발효조(11)의 퍼지밸브(V3), 메탄생성조(12)의 퍼지밸브(V8) 및 바이오가스 탱크(13)의 퍼지밸브(V21)를 열어 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)를 계기압력 0.01kg/cm2 내지 10kg/cm2의 압력으로 2분 내지 60분간 퍼지(purge)하는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법. ① In the step of purging the carbon dioxide gas (S110), by connecting the carbon dioxide gas cylinder 20 to the line (L3) connecting the inlet storage tank 16 and the acid fermentation tank 11, the carbon dioxide gas is supplied to the acid fermentation tank (11). The purge valve V3 of the acid fermentation tank 11, the purge valve V8 of the methane production tank 12 and the purge valve V21 of the biogas tank 13 are opened to open the acid fermentation tank 11 and the methane production tank. (12) and the method for stabilizing operation of the anaerobic digestion biogas system, wherein the biogas tank 13 is purged for 2 to 60 minutes at a pressure of 0.01 kg / cm 2 to 10 kg / cm 2 . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ② 가스 누설 여부를 점검하는 단계(S120)에서, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오가스 탱크(13)의 내부압력이 낮아지면 이산화탄소 가스의 누설이 있는 것임으로 가스 누설 점검작업을 수회 반복 실시하여 가스 누설이 없도록 조치하는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법.② In the step (S120) of checking for gas leakage, when the internal pressure of the acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and the biogas tank (13) is low, there is a leakage of carbon dioxide gas to check the gas leakage work Method of stabilizing the operation of anaerobic digestion biogas system, characterized in that to carry out several times repeatedly to prevent the leakage of gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ④ 메탄가스 주입 단계(S140)에서, 산발효조(11), 메탄생성조(12) 및 바이오 가스탱크(13)에 봉입된 메탄가스의 압력은 계기압력으로 20mmH2O ~ 1000mmH2O가 되는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법.④ In the methane gas injection step (S140), the pressure of the methane gas encapsulated in the acid fermentation tank (11), methane production tank (12) and biogas tank (13) is 20mmH 2 O ~ 1000mmH 2 O as the instrument pressure A method for stabilizing operation of an anaerobic digestion biogas system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ⑤ 식종 슬러지 주입 단계(S150)에서, 식종 슬러지가 각각 산발효조(11)와 메탄생성조(12) 용량의 10% 내지 50%를 채워지는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법.⑤ seeding sludge injection step (S150), planting sludge operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system, characterized in that 10% to 50% of the capacity of the acid fermentation tank (11) and methane production tank (12), respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, ⑥ 메탄생성조(12)의 가스조성을 확인하는 단계(S160)에서, 메탄생성조(12)의 가스조성은 산소가 10% 이하이고, 이산화탄소 가스 20% ~ 80% 그리고 메탄가스 20% ~ 80%가 유지되어야 하며, 나머지 잔부 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법. ⑥ In the step (S160) of confirming the gas composition of the methane production tank 12, the gas composition of the methane production tank 12 is less than 10% oxygen, carbon dioxide gas 20% to 80% and methane gas 20% to 80% It is to be maintained, the operation stabilization method of the anaerobic digestion biogas system, characterized in that consisting of the remaining residual gas.
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